供配电设计报告.pdf

前言本学期学了《供配电技术》 ，明白了这是一门与现代电力系统理论分析和电力系统保护及电力传动方向密切相关的课程，而且这门课程对于现代电力运行实际设计具有重要作用因此为了能更好的掌握这门课的精华，我们有了这次课程设计此次课程设计是针对 通用机器厂供配电系统的电气设计， 是一个实际的设计课题， 能更好的让我们体会到实际的设计课题，能更好的让我们体会到实际的供配电系统是怎么回事它涵盖了本书几乎所有的内容，包括全厂负荷统计、 变电所位置和型号的选择、 变电所主变压器台数的选择、变电所主接线方案的设计、短路电流计算、变电所一次设备的选择与校验、 供电线路的选择、 变电所二次设备的选择与校验、无功补偿计算、并要求绘制供电系统图等等本设计是在郑老师和陈老师的指导下完成的，由于水平有限， 加之设计时间短暂， 报告中错漏和不妥之处在所难免望老师给予批评指正，在此表示感激1 目录目录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 一、设计任务⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 1、设计要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯22、设计依据⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 二、全厂负荷计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 1、金工车间的设备负荷⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 2、金工车间的组别⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 3、各个车间的负荷计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 三、无功补偿计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 四、变压器的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 五、电缆干线选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 六、低压配电屏开关柜的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 1 、GCS 型 MCC 柜的介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8 2 、低压开关柜的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9 3 、低压出线柜的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9 七、选择高压电器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10 1、高压短路计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10 2、高压电器的选用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯12 （1）高压断路器的选用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯12 （2）电流互感器的选用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13 八、设计主要参考资料⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13 附表图金工车间配电系统接线图一变压器一次侧电气主接线图二变压器二次侧电气主接线图三变电所电气平面布置图四一、设计任务1、设计要求2 要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂生产的发展， 按照安全可靠、 技术先进、 经济合理的要求， 确定变电所的位置与型式，确定变电所主变压器的台数与容量、类型，选择变电所主结线方案及高低压设备和进出线， 确定二次回路方案， 选择整定继电保护装置， 确定防雷和接地装置，最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。

2、设计依据1）通用机器厂厂区平面图如图所示2）各车间负荷表及金工车间设备明细表车间P30/kw Q30 /kvar 最大电机 /kW 冷作100 110 30 装配80 90 22 仓库20 20 7.5 户外照明20 15 金工车间设备明细表序号设备名称设备容量 /kW 台数1~3 13~16 23~25 36 32~34车床7+0.125 14 4 铣床10+2.8 1 5 21 35 摇臂钻4.5+1.7+0.6+0.125 3 6 7 41 42 铣床7+2.8 4 8 9 铣床7+1.7 2 10 砂轮机3.2 1 11 12 砂轮机1 2 17 18 磨床7+1.7+0.5 2 19 磨床10+2.8+1.5 1 冷作车间金工车间仓库装配车间3 20 38 磨床10+2.8+0.5 2 22 37 车床10+0.125 2 26 27 磨床14+1+0.6+0.15 2 28 29 立车55+7+1 1 37+1.7 1 30 大车20+0.15 1 31 摇臂钻10+0.5 1 39 40 龙门刨75+4.5+1.7+1.7+1+1+0.5 2 43 44 45 铣床7+1.7 3 46 镗床6.5+2.8 1 47 铣床7+2.8 1 48 桥式起重机 (ε =25%) 11+5+5+2.2 1 49 50 桥式起重机 (ε =25%) 16+5+5+3.5 2 另外全厂照明密度为：12W/m2 供电电源情况：在金工车间东侧1.2km 处，有一座 10kV配电所，先用 1km的架空线路，后改为电缆线路至本厂变电所，其出口断路器的型号为SN10-10 Ⅱ型，top=1s，此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护整定时间为 1 s 。

二、全厂负荷计算三相用电设备组负荷计算的方法：有功计算负荷（ kw）cdePKP无功计算功率（ kvar ）tancCQP视在计算功率（K VA） cosccpS计算电流 (A) 3C CNSI U1、金工车间的设备负荷计算结果如下：4 金工车间的设备容量设备名称设 备 容 量/kW 台数Pe kd Pc/kw tan Qc/kvar 车床7.125 14 99.75 0.25 24.94 1.73 43.14 铣床12.8 1 12.8 0.25 3.2 1.73 5.53 摇臂钻6.925 3 20.775 0.25 5.19 1.73 8.99 铣床9.8 4 39.2 0.25 9.8 1.73 16.95 铣床8.7 2 17.4 0.25 4.35 1.73 7.53 砂轮机3.2 1 3.2 0.25 0.8 1.73 1.38 砂轮机1 2 2 0.25 0.5 1.73 0.87 磨床9.2 2 18.4 0.25 4.6 1.73 7.96 磨床14.3 1 14.3 0.25 3.58 1.73 6.18 磨床13.3 2 26.6 0.25 6.65 1.73 11.50 车床10.125 2 20.25 0.25 5.06 1.73 8.76 磨床15.75 2 31.5 0.25 7.875 1.73 13.62 立车63 1 63 0.25 15.75 1.73 27.25 38.7 1 38.7 0.25 9.68 1.73 16.73775 大车20.15 1 20.15 0.25 5.04 1.73 8.71 摇臂钻10.5 1 10.5 0.25 2.63 1.73 4.54 龙门刨85.4 2 170.8 0.25 42.7 1.73 73.87 铣床8.7 3 26.1 0.25 6.53 1.73 11.29 镗床9.3 1 9.3 0.25 2.33 1.73 4.02 铣床9.8 1 9.8 0.25 2.45 1.73 4.24 桥 式 起 重机(ε=25%) 23.2 1 23.2 0.15 3.48 1.73 6.02 29.5 2 59 0.15 8.85 1.73 15.31 另外全厂照明密度为：12W/m20.012 1440 17.28 1 17.28 金工总负荷193.23 303.83 2、金工车间的组别计算如下5 金工车间负荷表设备名P30/kw Q30 /kvar 金工机床654.525*0.25=163.6 282.5 金工吊车82.2*0.15=12.33 21.33 户内照明17.3*1=17.3 0 总计193.23 303.83 3、各个车间的负荷计算表如下各车间负荷表车间P30/kw Q30 /kvar 冷作100 110 装配80 90 仓库20 20 户外照明20 15 金工193.23 303.83 总负荷392.57 522.67 根据对金工车间的设备负荷和型号，可根据实际要求，确定实际的配电方案，图见附录表一。

三、无功补偿计算（1） 求补偿前的视在计算负荷及功率因数视在计算负荷 Sc =22PcQc=22392.57522.67=653.69K VA功率因数C O S=392.570.6 653.69PcSc（2） 确定无功补偿容量6 '(tantan)N CQPc=392.57tanarccos 0.6tan(arccos0.92)=338.3kvar（3） 低压补偿柜的选择拟采用无功功率自动补偿屏， 装在变电所低压母线集中补偿选用总电容容量为 160kvar 的 GCS1-34 一台，选用总电容容量为128kvar 的 GCS1-35 一台，选用总电容容量为96kvar 的 GCS1-35 一台，其中 34 为主屏，35 为辅屏，总容量为 384kvar>338.6kvar,符号选择标准据此柜体选用尺寸为：主屏柜宽1000mm ，柜深 800mm ，辅屏柜宽 800mm ，柜深 800mm 补偿后的视在功率为：2222()cCCCCNCSPQP22392.57(522.67384)416.34vark计算电流为：416.3422.89 3310CCNSIAA U四、变压器的选择据补偿后的视在功率Sc=416.34 kV〃 A， 对于仅有一台变压器运行的变电所，变压器容量应考虑到节能和留有余量，变压器的负荷率取70% ， 则可选 630kV〃 A。

据此选 SCB10-630 kV〃A变压器一台五、电缆干线选择根据计算电流公式： 3CCNSI U可分别求得各干线的电缆如下：干线 1：计算出的线路计算电流为59.33A查表附录，得 102mm截面的 YJV型电缆在030C的载流量为 77A， ，选择0.6 / 1410YJV型电缆干线 2：计算出的线路计算电流为69.47A查表附录，得 102mm截面的 YJV型电缆在030C的载流量为 77A，因7 此，选择型0.6 / 1410YJV电缆干线 3：计算出的线路计算电流为191.44A查表附录，得 702mm截面的 YJV型电缆在030C的载流量为 216A ，大于 191.44A，因此，选择0.6 / 1470YJV型电缆干线 4：计算出的线路计算电流为117.6A因此选择 YJV-0.6/1-4*25型电缆干线 5：计算出的线路计算电流为259.51A因此，选择 YJV-0.6/1-4*95型电缆干线 6：计算出的线路计算电流为89.64A查表附录，得 162mm截面的 YJV型电缆在030C的载流量为 96A，大于 89.64A，因此，选择0.6 / 1416YJV型电缆干线 7：计算出的线路计算电流为259.51A。

因此，选择 YJV-0.6/1-4*95型电缆干线 8：计算出的线路计算电流为49.15A因此，选择 YJV-0.6/1-4*6型电缆干线 9：计算出的线路计算电流为105.44A因此，选择 YJV-0.6/1-4*25型电缆干线 10：计算出的线路计算电流为89.64A因此，选择 YJV-0.6/1-4*16型电缆六、低压配电屏开关柜的选择：根据整个配电的形式和各个干线的选择方式，选择 GCS 型 MCC 柜低压抽出式开关柜1、GCS 型 MCC 柜的介绍下图为 GCS 型 MCC 柜低压抽出式开关柜外形图8 图 GCS型 MCC 柜低压抽出式开关柜外形图1－功能单元隔室 2 －水平母线隔室 3 －控制回路隔室 4 －电缆室抽出式电动机控制中心和小电流的动力配电中心（MCC 柜）1）抽出式 MCC 柜内分成三个隔室， 即柜后部的水平母线隔室、 柜前部左边的功能单元隔室和柜前部右边的电缆隔室水平母线隔室与功能单元隔室之间用阻燃发泡塑料制成的功能壁分隔电缆室与水平母线隔室、 功能单元隔室之间用钢板分隔2）抽屉层高的模数为160mm 分为12单元、 1 单元、11 2单元、 2 单元、 3 单元五个尺寸系列， 单回路的额定电流为 400A及以下。

每台开关柜最多可以配置 11个一单元的抽屉或 22个12单元的。